석조문화재 보존을 위한 HBA계 에폭시 수지/무기 첨가물 복합체의 혼합조건에 따른 성능 개선 연구
Performance Improvement of Hydrogenated Bisphenol‐A Epoxy Resin/Inorganic Additives Composites for Stone Conservation by Controlling Their Composition
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석조문화재의 보존․복원 작업에 적용할 수 있는 에폭시 수지의 성능을 개선하기 위해 다양한 성분을 조합하여 경화 거동을 제어할 수 있는 접착 시스템을 연구하였다. 사용된 에폭시 수지 주제는 hydrogenated Bisphenol-A (HBA), 경화제로 속경화형 경화제 FH와 저속 경화제 SH를 구성하였으며, 반응성 희석제는 difunctional polyglycidyl epoxide (DPE), 무기 첨가물은 탈크를 사용하였다. 에폭시 수지와 경화제의 혼합 조건에 따라 경화 시 점도, 온도 및 differental scanning calorimetry (DSC)를 이용하여 경화 동력학을 측정하였고, 기계적 특성을 확인하기 위해 무기 첨가물의 함량에 따른 굴곡강도, 인장강도, 압축전단접착강도를 측정하였다. 연구 결과, 다양한 석조문화재의 보존처리 작업에 맞춰 에폭시 수지 구성물의 성분 조합을 통해 경화 특성을 제어하고, 무기 첨가물의 도입을 통해 기계적 특성을 조절하여 성능 개선 및 작업 효율성을 향상 시킨 새로운 접착 시스템을 개발하였다.
Abstract
Physicochemical properties of HBA epoxy resins were controlled by varying hardener mixture and reactive diluent to improve applicability for stone conservation. The epoxy risen comprises hydrogenated Bisphenol-A based epoxide (HBA), fast curing agent (FH), slow curing agent poly(propyleneglycol)bis(2- aminopropylether) (SH) and difunctional polyglycidyl epoxide (DPE). Talc was used as an inorganic additive. The changes in viscosity and temperature during curing reactions depending on the composition of the epoxy resins were investigated. Additionally, bending, tensile and adhesive strengths were measured to identify the effective mechanical strength in stone conservation. Finally various compositions of epoxy resin/inorganic additives were developed for stone conservation by controlling cure kinetics and mechanical properties.
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